（一）隅撑的设计 隅撑按轴心受压构件设计。轴心力N按下式计算： 连接螺栓采用普通C级螺栓M12。 隅撑的计算长度取两端连接螺栓中心的距离：l0=633mm。 选用L50×4，截面特性： A=97.5px2，Iu=367.25px4，Wu=104px3，iu=48.5px，iv=24.75px 抛物面雷达物位计λu=l0/ iu=633/19.4=32.6<[λ]=200， b类截面，查表得ψu=0.927 单面连接的角钢强度设计值乘以折减系数αy：λ=633/9.9=63.94， αy=0.6+0.0015λ=0.696 ，满足要求。 （二）檩条的设计1． 基本资料 檩条选用冷弯薄壁卷槽形钢，按单跨简支构件设计。屋面坡度1/10，檩条跨度6m，于跨中设一道拉条，水平檩距1.5m。材质为钢材Q235。 2． 荷载及内力 考虑永久荷载与屋面活荷载的组合为控制效应。 檩条线荷载标准值：Pk=(0.27+0.5)×1.5=1.155KN/m 檩条线荷载设计值：Pk=(1.2×0.27+1.4×0.5)×1.5=1.536KN/m Px=Psinα=0.153KN/m，Py=Pcosα=1.528KN/m； 弯距设计值： Mx=Pyl2/8=1.528×62/8=6.88KN·m My=Pxl2/8=0.153×62/32=0.17KN·m 3． 截面选择及截面特性 (1) 选用C180×70×20×2.2 Ix=9372.5px4，Wx=1041.5px3，ix=176.5px； Iy=1224.25px4，Wymax=579.75px3，Wymin=250.5px3，iy=63.74999999999999px，χ0=52.75px； 先按毛截面计算的截面应力为： (2)受压板件的稳定系数 A．腹板 腹板为加劲板件，ψ=σmin/σmax=－157.82/172.48=－0.915>－1， k=7.8－6.29ψ+9.78ψ2=21.743 B．上翼缘板 上翼缘板为最大压力作用于部分加劲板件的支承边， ψ=σmin/σmax=148.18/172.48=0.859>－1， kc=5.89－11.59ψ+6.68ψ2=0.863 (3)受压板件的有效宽度 A．腹板高速路收费系统 k=21.743，kc=0.863，b=180mm，c=70mm，t=2.2mm，σ1=172.48N/mm2 由于ψ=σmin/σmax<0，取α=1.5， 光电眼bc=b/(1－ψ)=180/(1+0.915)=93.99mm b/t=180/2.2=81.82 18αρ=18×1.15×3.080=63.76，38αρ=38×1.15×3.080=134.60 所以18αρ<b/t<38αρ 则截面有效宽度 be1=0.4be=0.4×81.62=32.65mm，be2=0.6be=0.6×81.62=48.97mm B．上翼缘板 k=0.863，kc=21.743，b=70mm，c=180mm，σ1=172.48N/mm2 be1=0.4be=0.4×57.05=22.82mm，be2=0.6be=0.6×57.05=34.23mm C．下翼缘板 下翼缘板全截面受拉，全部有效。 (4)有效净截面模量 上翼缘板的扣除面积宽度为：70－57.05=12.95mm；腹板的扣除面积宽度为： 93.99－81.62=12.37mm，同时在腹板的计算截面有一φ13拉条连接孔（距上翼缘板边缘35mm），孔位置与扣除面积位置基本相同。所以腹板的扣除面积按φ13计算，见图。有效净截面模量为： Wenx/Wx=0.915，Wenymax/Wymax=0.973，Wenymin/Wymin=0.972 4．强度计算 按屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转考虑： 5．挠度计算 6．构造要求石墨钢 λx=600/7.06=85.0<[λ]=200，满足要求 λy=300/2.55=117.6<[λ]=200，满足要求 （三）墙梁设计1．基本资料 本工程为单层厂房，刚架柱距为6m；外墙高7.35m，标高1.200m以上采用彩压型钢板。墙梁间距1.5m，跨中设一道拉条，钢材为Q235。 2．荷载计算 (1) 墙梁采用冷弯薄壁卷边C型钢160×60×20×2.5，自重g=7kg/m； (2) 墙重0.22KN/m2； (3) 风荷载 基本风压ω0=1.05×0.45=0.473KN/m2，风荷载标准值按CECS102：2002中的围护结构计算：ωk=μsμzω0，μs=－1.1（+1.0） 本工程外墙为落地墙，计算墙梁时不计墙重，另因墙梁先安装故不计拉条作用。 方形磁铁qx=1.2×0.07=0.084KN/m，qy=－1.1×0.473×1.5×1.4=－1.093KN/m 3．内力计算 Mx=0.084×62/8=0.378KN·m，My=1.093×62/8=4.919KN·m 4．强度计算 墙梁C160×60×20×2.5，平放，开口朝上 Wxmax=486.75px3，Wmin=216.5px3，Wy=900.5000000000001px3，Iy=7203.25px4 参考屋面檩条的计算结果及工程实践经验， 取Wenx=0.9 Wx，Weny=0.9 Wy 在风吸力下拉条位置设在墙梁内侧，并在柱底设斜拉条。此时压型钢板与墙梁外侧牢固相连，可不验算墙梁的整体稳定性。 5．挠度计算 （四）山墙抗风柱设计1． 基本资料 本工程山墙墙板为自承重墙；抗风柱6274mm，间距采用6m，承受的荷载有自重、墙梁重量及山墙风荷载。抗风柱与基础铰接，按压弯构件设计。抗风柱视为支承于刚架横梁和基础的简支构件。 该地区基本风压ω0=0.45KN/m2，地面粗糙度类别为B类，隅撑间距3.0m。抗风柱采用Q235钢。 2． 荷载计算 (1) 抗风柱选用焊接工字钢300×200×6×10，自重g1=44.6kg/m (2) 墙梁及其支撑构件重量取g2=7kg/m (3) 风荷载：按CECS102:2002中的围护结构计算。 ωk=μsμzω0，μs=－1.0(+1.0)，ω0=1.05×0.45=0.473KN/m2 qz=1.2×(0.07×6×3+44.6×6.274×10-2)=4.87KN qy=1.4×1.0×1.0×0.473×6=3.97KN/m 墙梁自重对抗风柱的偏心力矩为1.2×0.07×6×3×0.23=0.35KN·m 3． 内力计算 N=4.87KN，M=1/8×3.97×6.2742+0.35=19.88KN·m 4． 验算构件的局部稳定性 翼缘宽厚比b/t=96/10=9.6< 5． 强度验算 截面特性：A=1420px2，Ix=237775px4，Wx=15852.5px3，ix=323.5px， Iy=33350px4，Wy=3335px3，iy=121.24999999999999px 6． 验算弯矩作用平面内的稳定性 λ=48.5，b类截面，查表得ψx=0.863 =30.85N/mm2<f=215 N/mm2，满足要求。 7． 验算弯矩作用平面外的稳定性 考虑隅撑为抗风柱平面外的侧向支撑点 l0y=3000mm，λy= l0y/ iy=3000/48.5=61.9<[λ]=150，b类截面，查表得ψy=0.797 ，η=1.0，βtx=1.0 =32.97N/mm2<f=215 N/mm2，满足要求。 8． 挠度验算 抗风柱在水平风荷载作用下，可视为单跨简支梁按下式计算其水平挠度： 9． 柱脚设计 因抗风柱承受的竖向荷载很小，故垫板尺寸按构造要求确定。采用 －400×300×20；锚栓采用2M20，平面布置如图。 （五）柱间支撑的设计 1． 柱间支撑的布置如图 2． 柱间支撑为斜杆，采用带张紧装置的十字交叉圆钢支撑。直杆用檩条兼用，因檩条留有一定的应力裕量，根据经验及类似工程，不再作压弯杆件的刚度及承载力验算。 3． 柱间支撑荷载及内力 支撑计算简图如图。 作用于两侧山墙顶部节点的风荷载为（山墙高度取7.2m）： 取μs=0.8+0.5=1.3，ω1=1.3×1.0×0.45×18×7.35/2=38.70KN 按一半山墙面作用风载的1/3考虑节点荷载标准值为： Fwk=1/3×1/2×38.70=6.45KN 节点荷载设计值Fw=1.4×6.45=9.03KN 斜杆拉力设计值N=9.03/cos43.9191°=12.54KN 4． 斜杆截面设计及强度验算 斜杆选用φ12圆钢，A=113.0mm2 强度验算：N/A=12.54×103/113.0=111.0N/mm2 <f= 215N/mm2 刚度验算：张紧的圆钢不需要考虑长细比的要求。 但从构造上考虑采用φ16。 （六）屋面支撑设计 1． 屋面支撑布置 檩条间距1.5m，水平支撑间距3m，如图。 2． 屋面支撑荷载及内力 屋面支撑斜杆采用张紧的圆钢，支撑计算简图如图。 一侧山墙的风荷载体型系数μs=1.0， 节点荷载标准值Fwk=0.45×1.0×1.0×3.0×7.35/2=4.96KN； 节点荷载设计值Fw=4.96×1.4=6.94KN； 斜杆拉力设计值N=2.5×6.94/cos29.0546°=19.85KN； 3．斜杆截面设计及强度验算 斜杆选用φ12圆钢，A=113.0mm2 强度验算：N/A=19.85×103/113.0=175.7N/mm2<f= 215N/mm2 刚度验算：张紧的圆钢不需要考虑长细比的要求。 但从构造上考虑采用φ16 |
本文发布于:2024-09-23 06:20:25，感谢您对本站的认可！
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